120 кадров видит муха, глаз человека так не может.
Сколько кадров в секунду видит человек. Строение глаза и интересные факты
Резкая боль в глазу, затуманивание, темные пятна, ощущение инородного тела, сухости или наоборот слезоточение… Все эти симптомы знакомы вам не понаслышке. Этот участок называется центральной ямкой сетчатки глаза, который занимает менее одного процента ее поверхности и задействует более половины пространства зрительной коры головного мозга. Центральная ямка охватывает лишь два градуса зрительного поля — это примерно размер двух ногтей большого пальца на расстоянии вытянутой руки Когда вы смотрите на деталь, которая занимает ваше поле зрения более чем на два градуса, глаз самостоятельно сканирует изображение, а заполняет недостающие участки. Несмотря на то, что по краям сетчатки ваше зрение обладает гораздо меньшим разрешением, мозг все равно воспроизводит изображение, основываясь на данных, который он получил, когда глаз «просканировал» пространство. Мозг запоминает все детали, на которые вы смотрите даже вскользь, благодаря чему вы в режиме реального времени знаете, что происходит вокруг. Мозг постоянно дорабатывает изображение перед вашими глазами, и практически все, что вы видите, — это не настоящая проекция окружающего мира. Алгоритм, благодаря которому мы видим, гораздо сложнее в человеческом организме, чем у камер, которые снимают изображение при заданных настройках фокусировки, количестве пикселей и частоте кадров. Именно из-за этого ваши глаза двигаются, когда вы читаете этот текст: для того, чтобы в полной мере увидеть содержание другой области экрана, вам нужно остановиться и передвинуть глаза. Вы в курсе, где находится текст, как он расположен в пространстве, но чтобы узнать, что в нем написано, вам необходимо рассматривать фактически каждую деталь. Движущееся изображение — это иллюзия.
Это обманка, которую наш мозг воспринимает как плавно движущееся изображение. Не стоит нарушать эту иллюзию, которая в действительности очень хрупка. Так сколько человеческий глаз видит кадров в секунду? Зрение не похоже на дискретную систему, его нельзя описать цифрами. Если, например, про камеру можно сказать, с каким разрешением и частотой кадров она снимает, то с какими параметрами считывает изображение глаз, сказать невозможно. Зрение воспринимает картинку целиком, если она меняется, изменения тут же фиксируются. Но вот понять, какие кадры действительно сменяют друг друга, можно только при просматривании кинопленки, извлеченной из проектора. Конкретной величины, которая указывала бы на максимальное количество кадров, воспринимающихся глазом человека при просмотре видео, учеными не представлено. Однако на практике доказано следующее: комфорт восприятия видео с разным количеством кадров в секунду зависит от особенностей наблюдаемого объекта.
Чем быстрее и резче происходит движение на экране, тем выше должна быть предельная частота кадров. Таким образом, для видео с медленно плывущей по реке лодкой достаточно и 24 кадров, а для напряженного футбольного матча лучше выбрать 60 кадров. Если вы смотрите видео с лодкой, вы не заметите различий между частотами 24 и 60 кадров. Но если на экране люди, которые быстро бегают, часто меняют направление движения, бьют по мячу, летящему затем на большое расстояние, разница будет заметна с первого взгляда. Так при 24 кадрах летящий в ворота мяч не будет заметен, он «размоется». А вот при 60 кадрах вы точно увидите, как он влетает в ворота или как его поймал вратарь. Проверить сказанное очень просто — запустите на компьютере игру с хорошей графикой. Только сначала поиграйте на минимальных настройках, а потом перейдите на максимальные. На низких настройках FPS высокий, поэтому хотя изображение и не такое детальное и четкое, движения персонажей более плавные.
При игре на максимуме наоборот — FPS низкий, а красивые реалистичные персонажи двигаются уже не так изящно. Ответ на вопрос, сколько человеческий глаз видит кадров в секунду, такой — сколько угодно. Но бывает так, что при просмотре человек испытывает дискомфорт или не может распознать объекты. Этот предел часто зависит от особенностей зрения конкретного человека. Если говорить о тех же видео-играх легкое размытие в глазах может наблюдаться при 150 кадрах в секунду. Оговоримся, что так может быть при наличии каких-либо офтальмологических заболеваний. Здоровый глаз воспримет такую частоту без проблем. Свое значение имеет резкость переходов между контрастными цветами, амплитуда смены кадров и другие параметры. Например, если подобрать несколько цветных картинок, не связанных между собой, и сделать из них видео, как из кадров, даже самый здоровый глаз устанет уже после пары секунд просмотра и ничего не распознает.
Причина очень проста — зрение будет изо всех сил пытаться зафиксировать все смены изображения, эффект единого целого пропадет. К усталости глаз может добавиться головная боль, головокружение, у пациентов с эпилепсией начинаются припадки. То же касается и просмотра динамичных сцен их кино и игр, где кадры хоть и связаны друг с другом, но цвета и изображения мелькают слишком быстро. Сегодня самыми комфортными для зрения считаются камеры, экраны и проекторы с частотой кадров 1000 в секунду.
Мифы про FPS и зрение человека, в которые уже можно не верить Голливуд и маркетологи крупных компаний годами вводят пользователей в заблуждение. Нужно это прекратить Статьи «Нет смысла в более продвинутых мониторах, потому что наши глаза всё равно не видят больше 60 кадров в секунду», — вероятно, вы уже слышали это заблуждение или его различные интерпретации на просторах интернета или в разговорах со своими друзьями.
Но на самом деле это не более чем просто миф — начнём с того, что человеческий глаз на самом деле не видит в кадрах в секунду FPS. Это единицы измерения, которые были придуманы, чтобы отслеживать скорость возникновения изображения на экране. Каждый кадр является, по сути, неподвижным изображением, а заявление «60 кадров в секунду» означает, что каждую секунду на экране появляется 60 неподвижных изображений. Воспринимайте это как процесс перелистывания книги, где каждая страница помещается в кадр. Чем быстрее вы листаете книгу, тем больше кадров в секунду вы видите. Вот только вместо кадров человеческое зрение задействует непрерывный поток информации от глаз, который поступает в мозг человека в виде электрических сигналов.
Лучший Telegram-канал про технологии возможно Кроме того, расширяя понятие FPS, стоит учитывать герцы Гц — это предел аппаратного обеспечения, на котором дисплей монитора может обновлять изображение на экране.
Мы рассмотрели, сколько кадров в секунду видит человек. Почему на ТВ используют 24 кадра Сегодня основным отраслевым стандартом является 24 FPS, что вполне устраивает современного зрителя. Однако он был выбран не по театральным причинам, а по экономическим соображениям.
На этапе становления кинематографа не были выработаны рекомендации для частоты. Но индустрия предпочла утвердить 24 FPS, поскольку это самая медленная частота, которая давала реалистичное видео и поддерживала оптимальный звук при воспроизведении. Больший уровень создатели фильмов не хотели применять из-за увеличения финансовых затрат. Допускаются и альтернативные частоты.
Например, в картине «Хоббит» Питер Джексон впервые использовал 48 кадров, чем вызвал на себя гнев кинокритиков за гиперреалистичность видео. Об исследованиях Наиболее часто опыты ставили рекламщики, так как считали, что скрытый кадр приведет к подсознательному восприятию, что заставит человека покупать определенный продукт: Разные группы людей садили перед телевизором. Им предоставляли видеоматериал, который содержал дефектные кадры с изображением предмета, являющийся лишним для данного кинофильма. После его просмотра большинство людей рассказывали, что видели какое-то непонятное мелькание на телевизоре.
Это достаточно интересно, так как FPS находился за пределами числа 220. То есть означает, что человек может распознавать число кадров намного более 24. Учеными было исследовано периферийное зрение. Обнаружилось, что оно имеет отличие от прямого зрения по частоте изображения.
Поэтому при создании шлемов используют значения не 30-60 Герц, как для телевизора, а выше — 90 Герц. В пятидесятых годах прошлого века выпустили американский фильм, в котором во многих кадрах были вставлены надписи «Ешь попкорн, пей Кока-колу». Так встраивали кадры, которые распознавались только на бессознательном уровне. Маркетинговая компания, которая занималась этим исследованием, рассказала, что продажа попкорна и кока-колы после этого выросла во много раз.
В американском телевидении было исследование на тему содержания 25 кадра. В одном популярном американском телешоу вставляли 350 раз на высокой скорости слова «Звони прямо сейчас». Но никто так и не позвонил. В конце телешоу ведущий рассказал, что в шоу содержалось послание, и попросил прислать правильный ответ про содержание.
Было прислано множество писем, но ни одно из них не содержало правильного ответа. Подробно о восприимчивости глаз Первые немые фильмы, упомянутые в начале статьи, снимались в режиме 16 кадров в секунду. Это позволяло расходовать пленку по минимуму 1 фут в секунду , не теряя эффекта движения на экране. Кроме того, так было удобнее подсчитывать необходимое для фильма количество пленки.
Выглядели эти фильмы совсем не так, как современные: движения актеров были резкими, ускоренными, им явно недоставало плавности и легкости. Но в то время люди воспринимали их практически как реальность. Таким образом, понятно, что при количестве кадров в секунду, равном 16, человеческий глаз уже принимает их за движение. Несмотря на то, что они могут казаться немного резкими, ускоренными или угловатыми, глаз и мозг не могут различить отдельные изображения, принимая их за одно целое — движение.
Когда кино стало звуковым, количество кадров увеличилось. Это потребовалось, чтобы можно было записывать звук на специальную дорожку рядом с кадрами. С этим нововведением движения актеров на экране стали более плавными и естественными, глазу зрителя стало проще воспринимать их. Изобретенный чуть позже 24-кадровый режим, был оптимален и технически, и эстетически.
Но со временем количество кадров только увеличивалось, а качество съемки улучшалось. Сегодня обычное видео — это примерно 60 кадров в секунду, а видео в формате 3D — 90 кадров. Звук Всё сложнее стало со звуком. Теперь нельзя крутить фильм быстрее или медленнее.
Нужно соблюдать постоянную кадровую частоту, чтобы скорость, а значит и тембр голоса не изменялся на протяжении фильма. С 16 FPS была проблема, звук не звучал точно, как задумывалось. Нужно было выбрать новую частоту, чтобы она была больше 16 и в итоге давала 48 проецируемых FPS. В итоге, вместо трёхлезвийного обтюратора стали использовать двулезвийный.
И утвердили новый фрейм рейт — 24 FPS. Всё просто и удобно. То есть мы знаем, что половина секунды — 12 FPS, треть — 8, а четверть — 6. Тут вроде становится понятно — мы и сейчас используем 24 FPS.
Тогда зачем нам 25, 30 и тем более 29,97? Как проводят исследования? Эксперименты в области выявления возможностей органов зрения человека проводятся постоянно, и ученые не собираются останавливаться на достигнутом. Например, проводят такое тестирование: контрольная группа людей просматривает предложенные видеозаписи с различной частотой кадров.
Этот закон гласит, что существует компромисс между интенсивностью и продолжительностью вспышки света, которая длится менее 100 мс. Он может иметь невероятно яркую наносекунду света и будет выглядеть так же, как десятая часть секунды тусклого света. Как правило, люди не могут различить слабые, короткие, яркие и длинные раздражители в течение десятых долей секунды.
Но хотя человеческому глазу трудно различать световые вспышки длительностью менее 10 мс, мы можем воспринимать артефакты и движения невероятно быстро. Это будет зависеть от того, как воспринимаются различные формы движения: если вы сидите неподвижно и начинаете наблюдать, как вещи движутся перед вами, вы будете воспринимать это намного лучше, чем если бы вы делали это во время ходьбы, поскольку стимулы Они разные. Также стоит подумать о некоторых вещах, которые мы делаем во время игры; например, в игре типа «шутер» мы постоянно отслеживаем взаимосвязь между движением мыши и взглядом в петле восприятия двигательной обратной связи.
Другими словами, когда мы перемещаем мышь, зрение уже знает, что экран будет двигаться, что позволяет нам быстрее реагировать. Поэтому во время игры мы постоянно обновляем представление об игровом мире с помощью визуальной информации. Эксперты говорят, что мы увидим гораздо более плавную игру, когда у нас будет восприятие движения в большом масштабе, а не в определенной точке; Другими словами, когда мы играем, глядя на весь экран в целом, у нас будет лучшее ощущение плавности, чем если бы мы указывали на определенную часть экрана.
Так сколько кадров в секунду видит человеческий глаз? Вопрос на миллион долларов, верно? С этим не согласны даже эксперты, и вот что они говорят о том, сколько FPS видит человеческий глаз: «Конечно, 60 Гц лучше, чем 30 Гц, явно лучше, и это утверждение, которое мы уже давно слышим от производителей оборудования.
Поскольку мы можем воспринимать движение с более высокой скоростью, чем мерцающий источник света с частотой 60 Гц, уровень должен быть выше, но я не думаю, что он остается на определенном уровне.
Сколько FPS видит человек? Сколько FPS нужно для игр?
В опыте участвовало 88 человек: им предложили наблюдать за LED-источником освещения в специальных очках, способных мигать с разной скоростью. Тест под названием «критический порог слияния мерцаний» позволил определить специалистам частоту, при которой участники исследования переставали различать мерцание. Распределение порогов слияния мерцаний у участников теста в трех различных измеренияхИсточник: PLOS ONE В итоге было выяснено, что разные люди могут видеть разное количество мерцаний в секунду.
Этот момент является основополагающим для понимания нашего восприятия зрения. ДеЛонг — доцент кафедры психологии в колледже Святого Иосифа в Ренсселаере, и большая часть его исследований посвящена зрительным системам. Доцент Джордан ДеЛонг И наконец, мы особенные. У игроков в компьютерные игры одни из самых лучших глаз в мире.
Это объясняется тем, что зрительное восприятие можно тренировать, а игры в жанре экшн особенно хорошо тренируют зрение. Поэтому, прежде чем сердиться на исследователей, рассуждающих о том, какую частоту кадров вы можете воспринимать, а какую нет, похлопайте себя по спине: если вы играете в игры с интенсивным движением, то, скорее всего, вы воспринимаете частоту кадров лучше, чем среднестатистический человек. Восприятие движения Теперь перейдем к цифрам. Первое, о чем следует подумать, — это частота мерцания. Большинство людей воспринимают мерцание источника света как постоянное освещение с частотой 50-60 раз в секунду, или герц. Некоторые люди могут уловить легкое мерцание люминесцентной лампы с частотой 60 Гц, а большинство людей увидят мерцающие мазки, если сделают быстрое движение глазами при взгляде на модулируемые светодиодные задние фонари, которыми оснащены многие современные автомобили.
Но это лишь часть головоломки, когда речь идет о восприятии плавных игровых кадров. Это связано с тем, что игры выдают движущиеся изображения, а значит, задействуют иные зрительные системы, нежели те, которые просто обрабатывают свет. Классический набор фотографий, используемых в дискуссиях о сохранении зрения. По материалам Дэвида ДеФино. В качестве примера можно привести закон Блоха. Он гласит, что во вспышке света длительностью менее 100 мс существует компромисс между интенсивностью и продолжительностью.
Вы можете получить наносекунду невероятно яркого света, и он будет выглядеть так же, как десятая доля секунды тусклого света. Это похоже на соотношение между выдержкой и диафрагмой в фотоаппарате: если пропустить много света через широкую диафрагму и установить короткую выдержку, то фотография будет так же хорошо экспонирована, как и та, которая сделана при небольшом количестве света через узкую диафрагму и длинной выдержке. Но если мы с трудом различаем интенсивность вспышек света длительностью менее 10 мс, то невероятно быстрые артефакты движения мы воспринимаем. Специфичность связана с тем, как мы воспринимаем различные типы движения. Если вы сидите неподвижно и наблюдаете за движением предметов перед собой, то это совсем другой сигнал, чем тот, который вы получаете, когда идете рядом. Но На периферии глаза мы обнаруживаем движение невероятно хорошо.
При наличии экрана, заполняющего периферийное зрение и обновляющегося с частотой 60 Гц и более, многие люди отмечают, что у них возникает стойкое ощущение физического движения. Отчасти именно поэтому гарнитуры виртуальной реальности, которые могут работать с периферийным зрением, обновляются так быстро 90 Гц. Стоит также задуматься о том, что мы делаем, играя, например, в шутер от первого лица. Мы постоянно контролируем связь между движением мыши и видом в перцептивно-моторном контуре обратной связи, ориентируемся и перемещаемся в трехмерном пространстве, ищем и отслеживаем врагов.
Но это лишь часть головоломки, когда дело доходит до восприятия плавных образов в игре. Это потому, что игры генерируют движущиеся изображения и, следовательно, вызывают различные визуальные системы, которые просто обрабатывают свет. Пример можно найти в так называемом законе Блоха. Этот закон гласит, что существует компромисс между интенсивностью и продолжительностью вспышки света, которая длится менее 100 мс. Он может иметь невероятно яркую наносекунду света и будет выглядеть так же, как десятая часть секунды тусклого света. Как правило, люди не могут различить слабые, короткие, яркие и длинные раздражители в течение десятых долей секунды. Но хотя человеческому глазу трудно различать световые вспышки длительностью менее 10 мс, мы можем воспринимать артефакты и движения невероятно быстро. Это будет зависеть от того, как воспринимаются различные формы движения: если вы сидите неподвижно и начинаете наблюдать, как вещи движутся перед вами, вы будете воспринимать это намного лучше, чем если бы вы делали это во время ходьбы, поскольку стимулы Они разные. Также стоит подумать о некоторых вещах, которые мы делаем во время игры; например, в игре типа «шутер» мы постоянно отслеживаем взаимосвязь между движением мыши и взглядом в петле восприятия двигательной обратной связи. Другими словами, когда мы перемещаем мышь, зрение уже знает, что экран будет двигаться, что позволяет нам быстрее реагировать. Поэтому во время игры мы постоянно обновляем представление об игровом мире с помощью визуальной информации. Эксперты говорят, что мы увидим гораздо более плавную игру, когда у нас будет восприятие движения в большом масштабе, а не в определенной точке; Другими словами, когда мы играем, глядя на весь экран в целом, у нас будет лучшее ощущение плавности, чем если бы мы указывали на определенную часть экрана. Так сколько кадров в секунду видит человеческий глаз?
Зрительная система воспринимает картинку целостно, замечая только ее изменения. Поэтому никакой конкретной цифры, указывающей на пределы возможностей глаза, нет. Если картинка не меняется — разницы нет, будет за секунду меняться 5 кадров, 25, или 250. Пределы восприятия сильно зависят от особенностей наблюдаемого объекта. Чем быстрее он движется, чем резче эти движения — тем выше предельная частота. Незаметными для людей с высокочувствительным зрением становятся только частоты смены кадра и мерцания порядка 1000 Гц.
Сколько человеческий глаз видит кадров в секунду?
Значит, в человеческом глазу 127 Мегапикселей, так? Отвечая на вопрос о том, сколько fps видит человеческий глаз, можно смело назвать цифру 100. Это сложный вопрос, потому что человеческий глаз на самом деле не видит в «кадрах в секунду», а глаза у всех разные. Итак, сколько кадров в секунду видит человеческий глаз? Человеческий глаз верит в картинку(в то что последовательность кадров живое изображение) при частоте в 10 кадров в секунду, т.е. это минимальный порог для видео, обусловленный "инерцией зрения"(погуглите в вики). Пределы человеческого зрения (сколько кадров в секунду видит человеческий глаз).
Каково разрешение человеческого глаза в мегапикселях?
Количество кадров в секунду воспринимает человеческий глаз. Отвечая на вопрос о том, сколько fps видит человеческий глаз, можно смело назвать цифру 100. Глаз человека видит изображение, как и все остальное не по кадрово, а это значит, что чем больше кадров будет показано за одну секунду, тем более плавным и четким получится изображение. Возможности зрения и то, сколько кадров в секунду видит человек, до сих пор не полностью изучены. Восприятие и реакция Эта статья о том, какие частоты кадров может воспринимать человеческий глаз. Человеческий глаз может видеть со скоростью около 60 кадров в секунду и потенциально немного больше.
Сколько кадров в секунду видит человеческий глаз в кино и играх.
Но вернемся к теме: научный журнал PLOS ONE недавно пополнился исследованием, в котором ученые решили выяснить реальную способность человеческого глаза различать количество увиденных кадров в секунду. Итак, сколько кадров в секунду видит человеческий глаз? А человеческий глаз видит именно кадры только в том случае, если смотрит на проявленную пленку или раскадровку цифрового видео в редакторе.
Сколько кадров видит человеческий глаз в секунду - 80 фото
Тест под названием «критический порог слияния мерцаний» позволил определить специалистам частоту, при которой участники исследования переставали различать мерцание. Распределение порогов слияния мерцаний у участников теста в трех различных измеренияхИсточник: PLOS ONE В итоге было выяснено, что разные люди могут видеть разное количество мерцаний в секунду. Так, некоторые переставали различать мигания света уже при 35 Гц, подавляющее большинство воспринимало от 40 до 50 Гц, а также несколько людей смогли преодолеть порог в 60 Гц.
Но в сети люди сходятся во мнении, что распространённое заблуждение, вероятно, пришло к нам из Голливуда. Дело в том, что на текущий момент большинство фильмов снимаются с частотой в 24 кадра в секунду — это самая низкая частота кадров, необходимая, чтобы движения в кадре выглядели естественными для человека. И со временем мы настолько привыкли к 24 кадрам в секунду, что теперь это настоящий стандарт того, как должно выглядеть кино. Заблуждение на тему «какой уровень FPS не может видеть человеческий глаз», похоже, началось с того, что люди говорили «мы не можем видеть больше 24 FPS».
Вероятно, это упрощённая версия того, что Голливуд говорил зрителям, утверждая, что нам не нужно больше 24 кадров в секунду, и с годами это утверждение после ряда трансформаций остановилось на 60 кадрах в секунду. Какова максимальная частота кадров в секунду, которую может увидеть человеческий глаз? В различных источниках можно найти предположения о максимальной частоте кадров в секунду, которую человек может увидеть, однако лучше всего подходить к этому вопросу с немного иной точки зрения — не «сколько кадров в секунду мы можем увидеть? По мере повышения уровня FPS заметные различия между более высокими частотами кадров становятся менее заметными для большинства людей. Это происходит по той причине, что зрительная система человека имеет конечную способность обрабатывать увиденное.
Несмотря на то, что наши глаза могут быть ограничены в том, на чем они могут сосредоточиться, информация, поступающая в наш мозг, гораздо более обширна. Это странно, мы знаем. Звучит как оксюморон, но мы действительно замечаем вещи, о которых даже не подозреваем, каждый божий день. Но имейте в виду, что 1000 кадров в секунду — это всего лишь обобщенная гипотетическая цифра.
Но это не так просто. Стоит ли покупать телевизор 4K или Full HD? Согласно веб-сайту Which? Включение новых технологий, таких как HDR, является еще одной причиной для инвестиций, согласно Tech Radar, наряду с дополнительными нюансами и деталями, отображаемыми на экране по сравнению с HD-телевизорами. Можете ли ваши глаза отличить 2K от 4K? Это связано с тем, что мониторы с более высоким разрешением будут отображать изображения более четко. Таким образом, ваши глаза не будут напрягаться при восприятии новой информации. Таким образом, мониторы 4K идеально подходят, если вы хотите снизить нагрузку на глаза во время длительных рабочих сессий. Вреден ли просмотр телевизора в темноте для глаз? Eye Smart отмечает, что игра в видеоигры или просмотр телевизора при слабом освещении вряд ли нанесут вред вашим глазам, но высокая контрастность между ярким экраном и темным окружением может вызвать зрительное напряжение или усталость, что может привести к головной боли. Будет ли разрешение 16К? Это разрешение имеет 132,7 мегапикселя, что в 16 раз больше, чем разрешение 4K, и в 64 раза больше, чем разрешение 1080p. Каков предел разрешающей способности человеческого глаза? Была дана модель пределов восприятия зрительной системы человека, в результате чего максимальная оценка составила примерно 15 миллионов пикселей с переменным разрешением на глаз. И хотя это много по сравнению с новыми более дешевыми телевизорами 4K, это не такой большой скачок, как мы видели с 4K и 1080P, и он будет снижаться все больше и больше. Итак, хотя да, 8K столкнется с некоторыми проблемами, как и 4K, но говорить, что это бессмысленно, в первую очередь просто неправильно. Может ли человеческий глаз отличить 60 кадров в секунду от 120 кадров в секунду? Многие люди могут заметить разницу в динамичных играх, таких как некоторые игры FPS.
Сколько всё же кадров в секунду способен воспринимать человеческий глаз?
И правда, логичнее было бы ничего не менять, однако производителей компьютерных игр такое решение не устроило. И в этом может убедиться каждый геймер. Создатели начали проводить эксперименты. Целью этого было узнать, какое количество кадров необходимо, чтобы видимая картинка на мониторе казалась реалистичной. Хотя в стандартных мультфильмах, кино и видео норма этого показателя равна 24, но результаты опытов помогли киноиндустрии и игровым компаниям продвинуться вперед. А основным количеством кадров в гонках, аркадах, шутерах и других стало 50, однако может изменяться из-за скорости интернета. Показатель, наиболее комфортный для зрителя. Впервые частоту киносъёмки осознанно выбрали пионеры кинематографа — братья Люмьер. Она тогда составляла 16 кадров в секунду. Это был строгий расчёт — расход 35-миллиметровой киноплёнки составлял ровно один фут 0,3048 метра в секунду.
Киномеханик, который вращал ручку проектора, подбирал темп в зависимости от настроения фильма и «темперамента» публики — от 18 до 30 кадров в секунду. Откуда взялся миф про 24 кадра Стандартная кинопленка 35 мм после проявки Center for Teaching Quality Миф о том, что человеческий глаз видит максимум 24 кадра в секунду, имеет вековую историю. Он уходит корнями в эпоху зарождения кинематографа. Первые фильмы, снятые в конце XIX века братьями Люмьер, имели 16 кадров в секунду. Эту цифру выбрали потому, что расход стандартной пленки 35 мм при такой частоте составлял ровно 1 фут в секунду. Таким образом упрощались расчеты необходимого количества пленки для съемок. Потребность в увеличении частоты возникла с переходом от немого кино к звуковому. Дорожка в те времена писалась на пленку рядом с картинкой в виде полосок, каждая из которых соответствовала определенной частоте. Малая длина пленки, прокручиваемой за секунду всего 30 см , не позволяла записать звук достаточно четко, поэтому длину нужно было увеличивать.
Волнообразные линии вверху — звуковая дорожка Википедия — Wiki Увеличить показатели FPS именно до 24 решили тоже не просто так. Секундный расход пленки теперь составлял 1,5 фута, минутный — 90 футов или 30 ярдов. Эти цифры тоже оказались удобными для расчетов при планировании бюджета съемок. Частоту пытались увеличить и больше, до 30, 48 и даже 60 кадров за секунду, но возникли проблемы. Для такой скорости требовалось более точное и выносливое оборудование как для съемки, так и воспроизведения в кинотеатрах , а расход пленки существенно увеличивался. Помимо затрат на саму пленку, увеличивались также стоимость монтажа, время на его произведение. В итоге все так и остановились на 24 кадрах, эта частота стала отраслевым стандартом на много десятилетий. Окончательно утвердили частоту около 25 кадров в секунду тотальная электрификация Европы и появление телевидения. При частоте переменного тока 50 Гц смен направления в секунду 24-25 кадров удобно привязывать к параметрам тока.
При таком подходе смена кадра происходит один раз на период синусоиды. Частоту кадров на ТВ привязали к синусоиде тока в сети SparkFun Electronics Механизм восприятия видео человеком Глаз человека начинает идентифицировать смену неподвижных картинок в секунду как прерывистое движение, когда их число достигает 12. Если значение FPS мало, то анимация выглядит неровной, а если слишком велико — возникает эффект гиперреалистичности. ТОП 20 игр с открытым миром и свободной действий Одним из главных компонентов создания реалистичного видео является размытие движения. Когда мы наблюдает за объектами вокруг нас, то при их быстром перемещении упускаем детализацию. Иными словами, нам не хватает времени для восприятия полной визуальной информации и теряется острота зрения.
На матрицу смартфона или сетчатку не может упасть половина или четверть фотона. Когда фотон поглощается пикселем матрицы, кусочек кремния высвобождает 1 электрон подробнее. Чем больше фотонов поглотится, тем больше электронов появится. А чем больше электронов — тем ярче будет эта точка на итоговом снимке.
И здесь важно использовать все фотоны максимально эффективно. То есть, желательно, чтобы каждый фотон, попавший на пиксель, привел к появлению электрона. Хотя это не всегда так. Представьте, насколько ужасной была бы матрица, поглощающая только каждый десятый фотон?! Знаете ли вы какая эффективность современных матриц на 64 или 108 мегапикселей? То есть, если на матрицу попадает 100 фотонов, они могут «создать» до 120 электронов. Это превосходный показатель. А теперь посмотрим на наш глаз. Чтобы активировать хотя бы одну колбочку «цветной пиксель» , нужно гораздо больше фотонов, чем требуется для активации одной палочки «пиксель», учитывающий только яркость. Поэтому в темноте недостаточно света для активации колбочек и мы «делаем снимки» только черно-белыми палочками.
Если в матрице смартфона фотоны поглощают кусочки кремния, то в палочках этим занимаются специальные молекулы под названием родопсин. Одна молекула родопсина может поглотить 1 фотон света. Вот как выглядит такая палочка: Черно-белый пиксель палочка Обратите внимание на «полку» с дисками. В каждом таком диске находится 10 тыс. То есть, каждый диск способен поглотить 10 тысяч фотонов. А теперь следите за цифрами: На сетчатке глаза 120 млн палочек В каждой палочке 1000 дисков В каждом диске 10 тыс. А 108-Мп матрица смартфона с самыми современными эффективными пикселями может поглотить около 600 миллиардов фотонов, что примерно в 2000 раз меньше. Но проблема в том, что этих фотонов ночью очень мало. Днем такое преимущество дает гораздо лучший динамический диапазон, но как быть ночью? Всего одного фотона достаточно для того, чтобы активировалась одна палочка.
Но эта палочка не отправит никакого сигнала в мозг и мы не увидим картинку. Для этого нужно активировать хотя бы 10 палочек. И здесь мы возвращаемся к вопросу об эффективности «матрицы» глаза. То есть, из 100 фотонов, попавших на сетчатку, палочками поглотится в лучшем случае 20 фотонов. Остальное будет «утилизировано» специальным слоем, который предотвращает хаотическое движение фотонов внутри глаза, чтобы не возникало никаких отражений, «засветки» и прочих проблем. Именно из-за такого поглощения всех «лишних» фотонов наш зрачок кажется черным. Оттуда просто не возвращается свет. А если бы возвращался, мы бы видели кровь в сосудах задней части глаза. Собственно, иногда это и происходит, когда мы используем вспышку яркий источник света при плохом освещении. Зрачки не успевают отреагировать на мощный поток света и прикрыть «диафрагму объектива».
Слишком много фотонов залетает в глаз и, отражаясь, вылетает оттуда. Процессор как секрет успеха! Или что нас ждет дальше? Возможно, вы уже догадались, что весь секрет качественного изображения заключается в мощнейшем «процессоре» обработки фотографий. Мозг действительно получает плохую картинку, если сравнивать ее с тем, что выдает смартфон. Но глаза работают не покадрово. Они непрерывно ритмично совершают очень мелкие движения саккады , сканируя сцену своими жалкими 1. Мозг объединяет две плоские картинки с двух глаз и строит трехмерное изображение. Он убирает тени от сосудов, силуэт носа, разукрашивает слепые пятна, делает догадки и превращает их в «реальную» картинку. Чтобы вы осознали масштаб его художественной самодеятельности, скрытой от вашего сознания, просто посмотрите на луну или солнце.
Вы замечали, какие они громадные над горизонтом и мелкие в зените?
Насколько заметна разница между 30 и 60 Гц на мониторе? А между 60 и 144 Гц? Насколько важен высокий FPS? Ответ очень сложный и разрозненный, поскольку восприятие каждого человека разное. Многие из вас не согласятся с тем, что мы собираемся рассказать вам дальше, а многие другие будут чувствовать себя полностью отождествленными.
Что неопровержимо, так это то, что эксперты в области визуального и оптического познания имеют совершенно другую точку зрения на этот вопрос, чем мы, как игроки. Аспекты человеческого зрения: что говорят эксперты Прежде всего необходимо понять, что люди по-разному воспринимают разные аспекты зрения в зависимости от человека. Обнаружение движения — это не то же самое, что обнаружение света, поскольку разные части глаза работают по-разному, и наглядным примером этого является то, что у нас в центре зрения где мы фокусируемся выглядит резче, чем на периферии из «уголка глаза». Свет, проходящий через роговица требуется некоторое время, чтобы преобразовать в информация, что наш мозг могут действовать, а мозг может обрабатывать информацию только с определенной скоростью. Джозефа в Ренсселере, США, — Мы действительно можем воспринимать вещи, например ширину одной или двух параллельных линий, и это намного больше, чем мог бы сделать отдельный нейрон, поскольку на самом деле тысячи и тысячи нейронов действуют в унисон. На самом деле ваш мозг в целом гораздо точнее, чем его отдельная часть ».
Есть много исследований, которые подтверждают, что у геймеров зрение и восприятие намного выше среднего, поскольку мы потратили годы на «тренировку» своих глаз. Игры уникальны, они являются одним из немногих способов значительно улучшить почти все аспекты зрения, поэтому контрастная чувствительность, навыки внимания и одновременное отслеживание нескольких объектов намного лучше. Этот метод настолько хорош, что, по сути, для зрительной терапии используются игры. Итак, прежде чем кто-то рассердится на исследователей, которые говорят о скорости FPS, которую может видеть человеческий глаз, мы должны иметь в виду, что исследования показывают, что у геймеров есть зрение, уровень внимания и способность отслеживать движущиеся объекты намного лучше, чем « человек, не являющийся геймером. Восприятие движения Теперь перейдем к некоторым числам. Первое, о чем следует подумать, — это частота мерцания изображений: большинство людей воспринимают мерцающий источник света как постоянное освещение со скоростью от 50 до 60 раз в секунду, или герц.
Вот почему почти все люди воспринимают монитор 60 Гц как постоянное изображение, а не как мерцающий свет , что и есть на самом деле. Но это лишь часть головоломки, когда дело доходит до восприятия плавных образов в игре. Это потому, что игры генерируют движущиеся изображения и, следовательно, вызывают различные визуальные системы, которые просто обрабатывают свет. Пример можно найти в так называемом законе Блоха. Этот закон гласит, что существует компромисс между интенсивностью и продолжительностью вспышки света, которая длится менее 100 мс. Он может иметь невероятно яркую наносекунду света и будет выглядеть так же, как десятая часть секунды тусклого света.
Как правило, люди не могут различить слабые, короткие, яркие и длинные раздражители в течение десятых долей секунды. Но хотя человеческому глазу трудно различать световые вспышки длительностью менее 10 мс, мы можем воспринимать артефакты и движения невероятно быстро. Это будет зависеть от того, как воспринимаются различные формы движения: если вы сидите неподвижно и начинаете наблюдать, как вещи движутся перед вами, вы будете воспринимать это намного лучше, чем если бы вы делали это во время ходьбы, поскольку стимулы Они разные. Также стоит подумать о некоторых вещах, которые мы делаем во время игры; например, в игре типа «шутер» мы постоянно отслеживаем взаимосвязь между движением мыши и взглядом в петле восприятия двигательной обратной связи. Другими словами, когда мы перемещаем мышь, зрение уже знает, что экран будет двигаться, что позволяет нам быстрее реагировать. Поэтому во время игры мы постоянно обновляем представление об игровом мире с помощью визуальной информации.
Эксперты говорят, что мы увидим гораздо более плавную игру, когда у нас будет восприятие движения в большом масштабе, а не в определенной точке; Другими словами, когда мы играем, глядя на весь экран в целом, у нас будет лучшее ощущение плавности, чем если бы мы указывали на определенную часть экрана. Вопрос на миллион долларов, верно?
Последний преобразует полученные данные в изображения. Подробнее о том, как работает зрительная система, можно почитать тут. FPS и частота обновления Когда вы наблюдаете за футбольным матчем с трибун или приглядываете за ребенком на велосипеде, глаза и мозг обрабатывают визуальные данные как один непрерывный поток информации.
Человек привык к частоте кадров от 24 до 30. Например, все фильмы, снятые на плёнку, имеют FPS 24. Это означает, что каждую секунду перед глазами мелькают 24 изображения. Но не все, что вы видите, будет иметь такую же частоту.
Сколько кадров в секунду видит человек. Строение глаза и интересные факты
Распределение порогов слияния мерцаний у участников теста в трех различных измеренияхИсточник: PLOS ONE В итоге было выяснено, что разные люди могут видеть разное количество мерцаний в секунду. Так, некоторые переставали различать мигания света уже при 35 Гц, подавляющее большинство воспринимало от 40 до 50 Гц, а также несколько людей смогли преодолеть порог в 60 Гц. Кроме того, помимо индивидуальной восприимчивости, в течение жизни данный показатель у каждого человека может меняться в ту или иную сторону.
Как и матрица смартфона, «матрица» глаза сетчатка состоит из отдельных крохотных светочувствительных элементов. В камере мы называем их пикселями, а на сетчатке — палочками и колбочками есть еще третий вид «пикселей», но в формировании картинки они не принимают участия. Количество палочек на сетчатке — от 110 до 120 млн, а колбочек — 6-7 млн. Получается, общее количество светочувствительных элементов — 116-127 млн, что и дает нам те самые усредненные 120 Мп. Пока что остановимся на этой цифре.
Тем более, что она очень близка к современным 108-Мп матрицам смартфонов. А теперь давайте сравним эти «матрицы». Чья матрица лучше? Любая мобильная матрица со сверхвысоким разрешением от 48 Мп и выше устроена примерно одинаково. Это прямоугольная пластинка, на которой размещаются те самые «пиксели» небольшими группами. Дело в том, что пиксели не способны воспринимать цвет, поэтому над каждым из них нужно дополнительно разместить фильтр — стекляшку, окрашенную в один из 3 основных цветов. И когда весь свет от объектива проходит через такой фильтр, на пиксель попадает только его часть определенного цвета: То есть, мы как бы раскладываем весь поступающий свет на составляющие части: красную, зеленую и синюю.
У нас получается мозаика из 3 цветов. А затем, когда нужно восстановить оригинальный цвет на фотографии, мы снова собираем эти составляющие части в один цвет. Или, говоря профессиональным языком, делаем демозаику. Но в матрицах с высоким разрешением «стекляшка» фильтр устанавливается не над каждым пикселем, а сразу над группой пикселей. Например, в первой 108-Мп матрице Samsung HMX цветные фильтры накрывали сразу 4 пикселя технология Tetracell , а уже во второй версии Samsung HM1 — 9 пикселей технология Nona-binning : И в таком объединении пикселей некоторые пользователи видят подвох. Ведь фактически, если считать по цветам, то у нас нет 108 мегапикселей. Конечно, в реальности всё сложнее, так как есть много алгоритмов и вариантов получить гораздо больше цветов, по-разному складывая пиксели.
Но этот подвох — сущий пустяк в сравнении с тем, как устроена «матрица» глаза! Реальный размер «матрицы» Сетчатка глаза аналог матрицы не прямоугольная, как в камере смартфона, а сделана в виде «полусферы», растянутой на задней внутренней стенке глазного яблока: Схема глаза в разрезе, вид сбоку На иллюстрации выше сетчатка показана серым цветом. Даже если речь идет о самой крупной 108-Мп матрице, ее площадь минимум в 10-14 раз меньше сетчатки. Но если со смартфоном весь подвох заключался в объединении пикселей, то с глазом всё куда серьезнее. Начнем с того, что за цвет отвечают только «пиксели» под названием колбочки, которых в глазу не более 7 млн. То есть, даже чисто теоретически наш глаз способен выдать цветную картинку в разрешении всего 7 Мп. А это уже даже не уровень 4K!
Вы можете себе представить огромную фотографию, занимающую всё поле зрения, которая состоит всего лишь из 7 Мп? Конечно же, с таким низким разрешением размер матрицы уже не играет никакой роли. Снимки будут в любом случае отвратительного качества. Но почему же тогда картинка, которую мы видим, настолько чёткая? Всё дело в том, что большая часть колбочек цветных светочувствительных «пикселей» собрана в крохотной ямке по центру сетчатки. Здесь же полностью отсутствуют палочки «пиксели», воспринимающие только яркость. Фактически, «матрица» нашего глаза, фиксирующая максимально четкое цветное изображение, выглядит вот так: Согласитесь, теперь уже смартфон кажется куда более серьёзным и качественным инструментом на фоне этого незначительного кусочка сетчатки.
И только в этом месте изображение на сетчатке максимально резкое. Вся остальная картинка очень размыта и чем дальше от этого центрального кусочка, тем плачевнее ситуация. Естественно, это справедливо именно для одного «снимка». Если вы захотите проверить эту информацию и посмотреть чуточку левее, то уже в этой точке будет максимальная резкость, а участок правее окажется смазанным. Просто ваших глаза сфокусируют новую область изображения на центральную ямку. Но и это еще не все! Точно такая же технология используется и в «матрице» нашего глаза.
Только там объединяются не 4 или 9 «пикселей» в одну нервную клетку, а десятки, сотни и даже тысячи палочек и колбочек! Если брать в среднем, то можно считать, что «пиксели» глаза объединяются по 100 штук. И здесь, в отличие от смартфона, мы имеем дело с реальным физическим объединением сигнала. Считывается только общий сигнал всей группы как одна точка. Просто у нас физически только около миллиона «проводков», выходящих из глаза и идущих в мозг.
Она имеет преломляющую силу и играет ведущую роль в «оптике», а также граничит со склерой. Между ней и радужкой имеется пространство, названной передней камерой с внутриглазной жидкостью. Радужка имеет цветную округлую форму и отверстие внутри, то есть зрачок. Речь идет о мышцах, выполняющих функции сужения и расширения последнего. Другими словами, регулирует световой поток — это можно сравнить с устройством фотоаппарата. Из-за большого света зрачок уменьшается. Хрусталик считается своеобразной линзой, которую отличает ее прозрачность и эластичность. Форма меняется во время фокуса на определенном объекте. Благодаря хрусталику ты видишь предметы, которые находятся близко или далеко. Сетчатка образована из фоторецепторов и нервных окончаний. У них повышена чувствительность. Как уже говорилось, есть колбочки и палочки. Их основная задача — трансформировать фотоны в электроэнергию нашей нервной системы. Речь о сложной фотохимической реакции.
До 60 fps: исследование наглядно показало возможности человеческого глаза06. Поэтому режиссеры придерживаются «золотого стандарта», тем самым делая кино фантазийным, чтобы люди, наоборот, могли отвлечься от реальности. В опыте участвовало 88 человек: им предложили наблюдать за LED-источником освещения в специальных очках, способных мигать с разной скоростью.